Functions

Steigung einer linearen Funktion

Eine grundlegende Aufgabe der Ableitung ist die Beschreibung der Steigung der Funktion in einem Punkt. Dabei ist die Steigung zunächst nur für eine lineare Funktion \(f(x) =ax+b\) eindeutig definiert.
Immer wenn wir – ausgehend von einer Stelle \(x_0\) – den \(x\)–Wert um \(\Delta x\) auf \(x_0 + \Delta x\) ändern, ändert sich der Funktionswert von \(f(x_0) = a x_0+b\) auf
\(\qquad f(x_0+ \Delta x) =a·(x_0+ \Delta x) +b=a·x_0+ a\cdot \Delta x +b=\overbrace{a·x_0+b}^{f(x_0)}+ a\cdot \Delta x \)
also um \(\Delta y=a·\Delta x\).
Daraus ergibt sich eine Steigungsrate
\(\qquad \dfrac{\Delta y}{\Delta x}=a\)
Sie ist unabhängig von der Wahl von \(\Delta x\).
In der folgenden Grafik sind auf der \(x\)-Achse die Stellen \(x_0\) und \(x_0+\Delta x\) mit der dazwischenliegenden Strecke \(\Delta x\) eingezeichnet. Auf der \(y\)-Achse sind die Stellen \(f(x_0)\) und \(f(x_0+\Delta x)\) mit der dazwischenliegenden Strecke \(\Delta y\) dargestellt.
\(\enspace\)